Ի՞նչ են ասում սմարթֆոնների տեսախցիկների առանձնահատկությունները և կարո՞ղ եք վստահել դրանց:

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Lifehacker-ը պատմում է, թե ինչպես կարելի է պարզել տասնյակ մեգապիքսելներ և տարբեր կիզակետային երկարություններ:

Սմարթֆոնների զարգացման արշալույսին առանձնանում էր առանձին կատեգորիա՝ տեսախցիկի հեռախոսը՝ այս գաջեթներում առավելագույն ուշադրություն էր դարձվում տեսախցիկին։ Այժմ գրեթե յուրաքանչյուր ապրանքանիշի յուրաքանչյուր առաջատար մոդել փորձում է ուշադրություն գրավել ամենաբարդ և հետաքրքիր տեսախցիկի ներդրմամբ: Սարքերի բնութագրերը քողարկված են ամպագոռգոռ խոսքերով, համարձակ կարգախոսներով, հսկայական թվերով և տեխնոլոգիաների իրենց անվանումներով: Բայց հնարավո՞ր է դրանցից որևէ օգտակար բան հանել և հասկանալ, թե արդյոք այս տեսախցիկը ընդունակ է պատշաճ պատկեր ստեղծելու։ Եկեք հիմա պարզենք:

Սմարթֆոնների տեսախցիկների հիմնական առանձնահատկությունները

Սմարթֆոնի տեսախցիկի բնութագրերը, ըստ էության, նույնն են, ինչ ցանկացած թվային տեսախցիկի: Բայց պետք է հասկանալ, թե ինչի համար է պատասխանատու այս կամ այն պարամետրը։

Մեգապիքսելներ

Գովազդային արշավներում արտադրողներն ամենաշատ ուշադրությունը դարձնում են դրանց։ Փիքսելը տեսախցիկի սենսորի կամ ֆոտոդիոդի լուսազգայուն տարր է: Այն բաղկացած է չորս ենթապիքսելից, որոնցից յուրաքանչյուրը լույսի ֆիլտրերի շնորհիվ թույլ է տալիս անցնել միայն իր ստվերի լույսը։ Ամենից հաճախ դրանք կարմիր, կապույտ և կանաչ են: Այս գույների համադրությունից ստացվում է անհրաժեշտ երանգի և ցանկալի պայծառության կետ։

Որոշ արտադրողներ հեռանում են ամենատարածված սխեմայից և կարմիր, կապույտ և կանաչ գույների ֆիլտրերին ավելացնում են սպիտակ կամ դեղին գույներ: Այս դեպքում ֆոտոդիոդը ավելի շատ լույս է գրավում, իսկ պատկերներն ավելի պայծառ են:

Մեգապիքսելները ցույց են տալիս, թե տեսախցիկը ինչ լուծաչափով է ունակ լուսանկարելու, այսինքն՝ քանի միլիոն պիքսելից բաղկացած կլինի վերջնական պատկերը։

Այսօր շատ արտադրողներ ներկայացնում են 48, 64 կամ 108 մեգապիքսելանոց տեսախցիկներով սմարթֆոններ, որոնք աշխատում են կետային միաձուլման ռեժիմում։ Նման սենսորներում պիքսելները բաղկացած են ոչ թե չորսից, այլ 16 ենթապիքսելից՝ չորսով համակցված։ Մինչդեռ դասական սենսորում, օրինակ, մեկ պիքսելը բաղկացած է մեկ կապույտ, երկու կանաչ և մեկ կարմիր ենթապիքսելներից, բարձր լուծաչափով տեսախցիկներում այն բաղկացած է չորս կապույտ, ութ կանաչ և չորս կարմիր ենթապիքսելներից:

Փիքսելների քանակն ավելացնելով՝ լույսի նկատմամբ զգայունությունը մեծանում է, և պատկերի դինամիկ տիրույթը մեծանում է՝ տարբերությունը լուսանկարի ամենամութ և ամենավառ հատվածների միջև: Բայց միևնույն ժամանակ 48 մեգապիքսել տեսախցիկները նման համադրության շնորհիվ իրականում ստեղծում են 12 մեգապիքսել թույլատրությամբ պատկերներ։ Եվ այստեղ վատ բան չկա. սա այն դեպքն է, երբ քանակը վերածվում է որակի, իսկ 4000 × 3000 թույլատրությամբ նկարները (այդ նույն 12 մեգապիքսելները) միանգամայն բավարար են սոցիալական ցանցերում հրապարակման համար։

Սենսորի չափը

Սա սմարթֆոնի տեսախցիկի թերեւս ամենակարեւոր տարրն է: Սենսորի չափը ցույց է տալիս այն տարածքը, որի վրա գտնվում են լուսազգայուն դիոդները: Որքան մեծ է սենսորը, այնքան ավելի մեծ կարող են լինել պիքսելներն իրենք, և որքան մեծ է պիքսելը, այնքան այն ավելի լավ է ընդունում լույսը: Բջջային տեսախցիկի ժամանակակից սենսորների բնորոշ պիքսելների չափերը 0,8-ից մինչև 2,4 մկմ են, սակայն վերջինս ճշգրիտ կերպով ձեռք է բերվում ենթապիքսելների համադրմամբ, ինչի մասին մենք խոսեցինք նախորդ պարբերությունում:

Որքան ավելի շատ լույս կարող է ֆիքսել սենսորը, այնքան ավելի լավ կլինեն տեսախցիկի նկարահանած պատկերները: Սա հատկապես կարևոր է ցածր լուսավորության պայմաններում նկարահանելիս: Եվ նման իրավիճակում կարող է պարզվել, որ ավելի փոքր թվով մեծ պիքսելներով սենսորը ավելի լավ պատկեր կստեղծի, քան ավելի մեծ թվով փոքր պիքսելներով սենսորը, քանի որ յուրաքանչյուր ֆոտոդիոդ ավելի շատ լույս է բռնել և, համապատասխանաբար, ավելի շատ տեղեկատվություն:

Այսինքն, իր բնութագրերում ավելի քիչ պիքսել ունեցող տեսախցիկը կարող է գերազանցել հսկայական թվով պիքսելներով տեսախցիկը, քանի որ պիքսելներն իրենք ավելի մեծ են:

Ժամանակակից սմարթֆոններում սենսորների չափերը նշվում են դյույմի կոտորակային մասերում։ Ամենամեծ սենսորը՝ 50 մեգապիքսել Samsung ISOCELL GN2-ը, տեղադրված է Xiaomi Mi 11 Ultra-ում, որի անկյունագիծը 1/1, 12 դյույմ է։

Ոսպնյակներ

Օգտագործված ոսպնյակները զգալի ազդեցություն ունեն պատկերի որակի վրա: Դրանք բաղկացած են ոսպնյակներից՝ որոշակի օպտիկական հատկություններով թափանցիկ թիթեղներից։ Ոսպնյակի հիմնական գործառույթն այն է, որ ճիշտ խեղաթյուրել ընկնող լույսի ճառագայթը: Խեղաթյուրման տեսակը կախված է ափսեի ձևից:

Ոսպնյակները ամենից հաճախ կազմված են մի քանի ոսպնյակներից, քանի որ մեկը բավարար չէ: Տարբեր խտության կոր և գոգավոր ոսպնյակները հերթափոխվում են միմյանց հետ։ Ոսպնյակի մեջ ճիշտ ընտրությունը և տեղադրումը կազդեն պատկերի հստակության և կոնտրաստի վրա: Կոր ոսպնյակների դեպքում կարող է առաջանալ օպտիկական աղավաղում: Որոշ ոսպնյակներում, օրինակ՝ լայնանկյուն ոսպնյակներում, աղավաղումը, ընդհակառակը, դարձել է ոճական հատկանիշ։ Ճիշտ է, որոշ սարքեր ծրագրային կերպով ուղղում են դրանք հետմշակման փուլում:

Ժամանակակից սմարթֆոններում տեսախցիկի մոդուլները բաղկացած են մի քանի ոսպնյակներից, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սենսորը՝ հարմար կոնկրետ առաջադրանքի համար։ Ամենից հաճախ դրանք ստանդարտ, լայնանկյուն և մակրո ոսպնյակներ են: Միևնույն ժամանակ, չի կարելի ասել, որ մի քանի ոսպնյակներով սմարթֆոններն ակնհայտորեն ավելի լավ են նկարում, քան մեկով. դա կախված է կոնկրետ սարքի ներդրումից: Կարող է պատահել, որ մեկ մոդուլի բազմաթիվ տեսախցիկների մեջ ոչ մեկն ընդունելի արդյունք չտա, և քանակը չվերածվի որակի։

Կիզակետային երկարությունը և բացվածքը

Որքան փոքր է կիզակետային երկարությունը, այնքան բարձր է ոսպնյակի դիտման անկյունը, և հակառակը՝ բարձր կիզակետային երկարությամբ ոսպնյակները նկարում են հեռու, բայց միևնույն ժամանակ՝ փոքր տեսադաշտով:

Դիֆերան ցույց է տալիս, թե որքան լույս է դիպչում տեսախցիկի սենսորին ոսպնյակի միջով: Սմարթֆոնների մեծ մասն ունի ֆիքսված բացվածք, որը կիզակետային երկարության և տեսախցիկի մուտքի չափի հարաբերակցությունն է:

Որքան շատ լույս դիպչի սենսորին և որքան մեծ լինի տեսախցիկի մուտքը, այնքան ավելի փոքր կլինի դաշտի խորությունը, այսինքն՝ միայն առարկան կլինի ուշադրության կենտրոնում, իսկ դրա հետևում գտնվող ֆոնը՝ մշուշոտ:

Դաշտի խորությունը մեծացնելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել մուտքի մուտքը, սակայն դա կնվազեցնի նաև պայծառությունը: Սմարթֆոններում դա ամենից հաճախ ձեռք է բերվում ծրագրային ճանապարհով: Այնուամենայնիվ, ժամանակակից սարքերում օգտագործվում են մի քանի ոսպնյակներով մոդուլներ՝ տարբեր չափերի, տարբեր կիզակետային երկարությունների և բացվածքների ոսպնյակներով: Այսպիսով, ծրագրային ապահովման մշակման վրա հույս դնելու փոխարեն, դուք կարող եք անցնել ոսպնյակների միջև:

Սմարթֆոններն այսօր հագեցած են ավտոմատ ֆոկուսի առաջադեմ համակարգերով: Օրինակ, PDAF տեխնոլոգիայի մեջ տեսախցիկի սենսորի որոշ կետեր օգտագործվում են որպես կիզակետային կետեր: Երկու հարևան պիքսելները տեղակայված են այնպես, որ նրանցից մեկը ընկալում է վերևից եկող լույսի հոսքը, իսկ մյուսը ներքևից, և համակարգը կարգավորում է ֆոկուսը, եթե տարբեր քանակությամբ լույս է ընկնում պիքսելների վրա:

Կա նաև լազերային և կոնտրաստի վրա հիմնված ավտոֆոկուս: Որոշ ընկերություններ տեսախցիկների մեջ օգտագործում են տեխնոլոգիաներ, որոնք թույլ են տալիս կենտրոնանալ կադրում գտնվող կոնկրետ առարկաների վրա, օրինակ՝ ճանաչել դեմքերը և դրանք ավելի պարզ դարձնել:

Մեծացնել

Մեծացնելը ցույց է տալիս, թե որքան մոտ կարող է լինել պատկերը: Մեծացնելու երկու տարբերակ կա՝ թվային և օպտիկական: Թվայինը պարզապես մեծացնում և կտրում է ամբողջական չափի պատկերը: Օպտիկական ոսպնյակը խոշորացման համար օգտագործում է հատուկ ոսպնյակներ, որոնք ոսպնյակների ճիշտ համակարգի շնորհիվ կարող են հեռուն նայել։

Սմարթֆոններում տեսախցիկների մշակմամբ սկսել են հայտնվել օպտիկական խոշորացումով ավելի ու ավելի շատ մոդուլներ՝ սովորաբար 2X կամ 3X: Այնուամենայնիվ, կան նաև տարբերակներ, որոնք արտադրողներն անվանում են պերիսկոպներ: Նման ոսպնյակներում օգտագործվում է ոսպնյակների և հայելիների համակարգ, որոնք տեղադրված են սմարթֆոնի կորպուսում կողքից, և դրանց շնորհիվ կարելի է ստանալ, օրինակ, հնգապատիկ խոշորացում։ Որքանով կարող եք մոտենալ պատկերին, կախված է կիզակետային երկարությունից:

Առավելագույն օպտիկական խոշորացում, որն այսօր առաջարկում են սմարթֆոնները, 10x է: Այն հայտնաբերվել է Huawei P40 Pro +-ում (դրա մեջ է, որ օգտագործվում է նույն «պերիսկոպը») և Samsung Galaxy S21 Ultra-ի առանձին ոսպնյակներում։ Այն դեպքերի համար, երբ այդքան ուժեղ խոշորացում պետք չէ, այս սմարթֆոններն ունեն նաև ավելի ցածր խոշորացմամբ ոսպնյակներ՝ երեք անգամ։

Օժանդակ սենսորներ

Լույսի սենսորներ, խորության սենսորներ, հեռաչափեր, լիդարներ. այս բոլոր համակարգերն օգնում են սմարթֆոնին հասկանալ, թե որտեղ են գտնվում լուսանկարվող առարկաները, ինչպես են դրանք լուսավորված, շարժվում են, թե ոչ: Ստացված տվյալները սմարթֆոնն օգտագործում է ինչպես տեսադաշտում, այնպես էլ հետմշակման գործընթացում՝ լրացնելով և խմբագրելով պատկերը։

Սենսորների լուծաչափը հեռու է ամենակարևոր պարամետրից՝ պիքսելների շատ փոքր քանակությունը բավական է, որպեսզի նրանք լավ կատարեն իրենց գործառույթները։ Հետևաբար, չպետք է զարմանաք, երբ տեսնեք, օրինակ, 2 մեգապիքսել լուծաչափով խորության սենսոր. դրանց գործարկման համար դրանք բավարար են:

Տեսանյութի լուծում և կադրերի արագություն

Տեսանյութի լուծաչափը ցույց է տալիս, թե քանի պիքսել կպարունակվի մեկ կադրում: Իսկ կադրերի արագությունն այն է, թե քանի կադր վայրկյանում կվերցվի:

Քանի որ պիքսելները մեծանում են, պատկերի մանրամասնությունն ու հստակությունը բարելավվում են: Քանի որ կադրերի արագությունը մեծանում է, պղտորման էֆեկտը նվազում է, տեսանյութն ավելի սուր է թվում և ավելի լավ է ընկալվում մարդու աչքով: Ավելին, կադրերի բարձր արագությամբ նկարահանված տեսանյութը կարող է դանդաղեցվել մինչև ծանոթ 24 կադր/վրկ՝ հետաքրքիր դանդաղ շարժման էֆեկտի համար:

HDR

HDR նշանակում է Բարձր դինամիկ տիրույթ, որը մեծ տարբերություն է պատկերի ամենամութ և ամենավառ մասերի միջև: HDR ռեժիմով տեսախցիկը մի քանի նկար է վերցնում (վիդեո նկարահանման դեպքում՝ կադրեր) տարբեր լուսարձակումներով, այնուհետև համատեղում է դրանք՝ հավասարակշռելով լուսավոր և մութ հատվածները։ Դրա շնորհիվ հնարավոր է հասնել ավելի բարձր կոնտրաստի և պատկերի մանրամասնության։

Հետմշակման մոգություն

Սմարթֆոնների տեսախցիկների չոր բնութագրերը, իհարկե, շփոթեցնող են և վախեցնող: Իսկ հիմնական խնդիրն այն է, որ իրատեսական չէ միայն այս թվերից հասկանալ, թե ինչպես է նկարահանվելու սմարթֆոնի տեսախցիկը։

Բացի տեսախցիկի շուրջ ոսպնյակների և սենսորների համակարգից, կա նաև պատկերի պրոցեսորից և հետմշակման ծրագրաշարից զրահ՝ ալգորիթմներ, որոնք վերլուծում են ստացված տվյալները և օգտագործում են տարբեր սեփականության ուժեղացուցիչներ: Արդյունքում, նույն սենսորներն օգտագործող ընկերությունները կարող են հայտնվել բոլորովին այլ պատկերներով՝ տարբեր հետմշակման համակարգերի պատճառով:

Յուրաքանչյուր արտադրող ունի իր սեփական մոտեցումը գույների արտահայտման և օբյեկտների սահմանների վերլուծության հարցում: Յուրաքանչյուր ընկերություն օգտագործում է տարբեր հնարքներ և տեխնոլոգիաներ, որպեսզի ի վերջո ունենա այնպիսի կերպար, որը համապատասխանում է իր գեղեցկության զգացողությանը: Որոշ ապրանքանիշեր օգտագործում են մեքենայական ուսուցում՝ շրջանակում գտնվող առարկաները ճիշտ նույնականացնելու համար, և թե ինչպիսի տեսք պետք է ունենան դրանք, և սա նույնպես մշակման մի մասն է:

Եկեք մի պարզ օրինակ բերենք բավականին հայտնի սմարթֆոնների շարքում: Realme 7 Pro-ում և Samsung Galaxy M51-ում հիմնական տեսախցիկները կառուցված են նույն սենսորների վրա՝ Sony IMX682: Այն 64 մեգապիքսելանոց սենսոր է, որն աշխատում է Quad Bayer ենթապիքսելային ագրեգացիայի համակարգով և արտադրում է 16 մեգապիքսել թույլատրությամբ պատկերներ (բայց կարող է նաև աշխատել լրիվ չափի ռեժիմում): Չնայած այն հանգամանքին, որ նրանք ունեն նույն սենսորները, պատկերներն իրենք բոլորովին տարբեր են:

Samsung-ի գունային փոխանցումը ցերեկային լույսի ներքո ավելի հյութեղ և կենսունակ է, թեև առանց գերհագեցվածության: Realme 7 Pro-ի լուսանկարները ստացել են մի փոքր ավելի մեղմ և իրատեսական գամմա, բայց երբեմն դրանցում կորչում են փոքր մանրամասների սահմանները, օրինակ՝ խոտի առանձին շեղբեր, որոնք նկարահանվել են համեմատաբար հեռու: Samsung-ում հետմշակման և աղմուկի նվազեցման համակարգը ավելի հստակ է սահմանում սահմանները, ինչը, սակայն, երբեմն արհեստականության զգացում է առաջացնում։ Այս հեռախոսներով արված լուսանկարները շփոթելը չի աշխատի, չնայած նույն սենսորներին։

Թե ինչպես է աշխատում պատկերների հետմշակումը կոնկրետ հեռախոսի վրա, հնարավոր չէ հասկանալ բնութագրերից:Այստեղ կօգնեն միայն պրոֆեսիոնալ ակնարկները՝ տարբեր ռեժիմներով արված թեստային լուսանկարներով:

Ոչ մի հավատ մեգապիքսելներին

Տեխնիկական պայմանները չեն երաշխավորում նկարի որակը: Չի կարելի պնդել, որ 108 մեգապիքսել տեսախցիկը ավելի լավ կնկարահանի, քան 64 մեգապիքսել տեսախցիկը, քանի որ մեգապիքսելից բացի, տեսախցիկի այլ պարամետրեր նույնպես ազդում են արդյունքի վրա։

Առաջին քայլը պետք է ուշադրություն դարձնել սենսորի չափին. որքան մեծ է այն, այնքան ավելի շատ լույս է ստանում, և պատկերի որակն ուղղակիորեն կախված է լույսի քանակից: Հաջորդ կարևորությունը պատկերի հետմշակման համակարգի ապարատային մասն է, այնուհետև ծրագրային ապահովումը: Թե ինչպես են դրանք աշխատում, կարելի է հասկանալ միայն այս համակարգով հեռախոսով արված նկարները տեսնելով։

Միակ տարբերակը վստահելն է այն ակնարկներին, որոնցում թեստային լուսանկարները հրապարակվում են տարբեր նկարահանման պայմաններում՝ տարբեր լուսավորության պայմաններում, շարժման մեջ, տարբեր հեռավորությունների վրա և այլն։ Եվ մի մոռացեք, որ լուսանկարչի և օպերատորի հիմնական գործիքները ուղիղ ձեռքերն են և պահը ֆիքսելու ունակությունը: Իսկ մնացածը երկրորդական է։